時間：2023-04-01 10:30:29
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇通訊論文范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
異步延遲采樣（ADS）
ADS通過加入延遲線對光信號在一個比特周期內進行兩次采樣，獲取信號的相圖［10］，即二維幅度直方圖，并進行傳輸損傷分析。采用ADS技術的OPM模塊結構如圖1（a）所示，待測的WDM光信號以帶寬為1nm的光帶通濾波器（BPF）進行選通，濾除相鄰信道光信號功率，但不影響選通信道的被監測光信號的波形狀態；光電探測器（PD）輸出電信號經帶寬為0．8倍信號符號率的低通電濾波器（LPF）消除帶外噪聲干擾；再進行3dB分路，一路以可調電延遲線（VDL）引入Δt延遲；最后以外部圖1ADS原理。（a）ADS光性能監測器結構圖；（b）10Gb／sNRZ－OOK半比特ADS示意圖Fig．1PrincipleofADS．（a）StructureofthedelaytapsamplingOPMmonitor；（b）halfbitdelaytapsamplingof10Gb／sNRZ－OOK時鐘驅動的低采樣速率的模數轉換器（ADC）對兩路電信號進行采樣并對采樣后數據做進一步處理。以10Gb／sNRZ－OOK信號為例說明半比特ADS原理，如圖1（b）所示。其中Tb＝100ps為信號比特周期；以可調電延遲線設定3dB分路之后的一路電信號延遲時間為Δt＝50ps，即半比特延遲；如采用80MSPS的14－bit分辨率雙輸入ADC，例如AD9644，進行異步降頻采樣，則采樣周期Ts＝12．5ns，Ts與Tb無關，且TsTb；雙路ADC的每次采樣包含兩個采樣點E（xi）和E（yi），對應的時間差為Δt，將兩路采樣點進行幅度值的歸一化，之后再以X－Y模式做二維散點圖可得ADS相圖。在NRZ－OOK半比特ADS相圖中，沿45°對角線的兩端代表0、1電平的不同組合狀態（0，0）和（1，1）；其間的過渡點對應眼圖中波形的上升和下降沿，沿－45°對角線的最大寬度反映其斜率。ADS相圖中包含被測信號相同或相鄰比特周期間的過渡態信息，能夠反映信號波形受傳輸損傷影響的狀態，可用作OPM。
OPM仿真驗證
對光信號速率、碼型調制格式透明，并能同時監測多種傳輸損傷是OPM技術的核心要求。在10Gb／s及更低速率系統中，NRZ－OOK為代表的強度調制直接檢測（IM－DD）系統因調制和接收器件簡單、成本低而占據主導地位。但在40Gb／s及更高速率的系統中，由于CD和PMD容限的降低和對頻譜效率要求的提高，NRZ－OOK調制不再適用于長距離傳輸。而以相位輔助強度調制，如ODB，也稱相位整形二進制傳輸（PSBT）和相位調制，如RZ－DPSK等為代表的先進調制格式由于損傷閾值高、頻譜效率高而受到重視［20］。以上述三種碼型調制格式為監測對象，基于OptiSIM4．0商業仿真軟件平臺構建采用ADS和ANN技術的OPM仿真系統，驗證所提出方案的透明性和損傷參數集總監測能力。
110Gb／sNRZ－OOK
10Gb／sNRZ－OOK光性能監測系統如圖3（a）所示，1550nm連續光源（CW）經工作于正交傳輸點的無啁啾馬赫－曾德爾調制器（MZM）進行外調制產生NRZ信號，數據源為10Gb／s偽隨機二進制序列（PRBS），其序列長度為27－1。級聯的摻鉺光纖放大器（EDFA）和可調光衰減器（VOA）用于調整系統的OSNR值，通過設置不同單模光纖（SMF）的傳輸距離和CD、PMD系數來模擬不同程度的CD和DGD傳輸損傷，入纖光功率保持為0以消除非線性效應影響。包含損傷的光信號一部分經PD光電轉換后以示波器（OSC）顯示眼圖作為參考，另一部分經ADS監測器進行Δt＝50ps，即半比特延遲采樣和數據采集，最后通過提取相圖特征參量對ANN模型進行多損傷監測的訓練和測試。光通信性能監測系統圖中的細實線代表電路連接，粗實線代表光路，而虛線代表信號數據，下同。NRZ信號在不同損傷條件下的眼圖與相圖如圖3（b）所示，OSNR導致信號1電平和過渡點幅度分布展寬；CD和DGD均導致信號時域展寬，但CD導致信號消光比降低，相圖點沿45°對角線外擴，而DGD導致信號波形三角化，相圖出現非對稱性。根據不同損傷參數特點，提取相圖特征參數，其中珡m和σm分別為相圖采樣點到原點距離的均值和標準差；珋θ為相圖采樣點角度平均值；Qd＝（μ1－μ0）／（σ1＋σ0）類似眼圖中Q值的定義，以相圖中沿45°對角線上采樣點區分0、1電平，求其均值和標準差得對角線Q值。以上述4個參數構成如圖3（c）所示ANN模型的輸入向量，OSNR，CD，DGD參數構成輸出向量，MLP－3包含26個隱元，采用擬牛頓（Quasi－Newton）算法作為訓練算法，ANN的訓練使用張齊軍教授開發的NeuroModeler軟件包。為了驗證ANN模型監測傳輸損傷的性能，以125組不同損傷條件下相圖參數構成訓練樣本，其中OSNR分別為40，36，32，28，24dB；CD分別為0，200，400，600，800ps／nm；DGD分別為0，12，24，36，48ps，對ANN進行訓練。在訓練完成后，以另外的64組不同損傷參數，其中OSNR分別為38，34，30，26dB；CD分別為100，300，500，700ps／nm；DGD分別為6，18，30，42ps，構成測試樣本對ANN的預測輸出進行測試。10Gb／sNRZ－OOK光性能監測結果如圖4所示，其中ANN模型在200次迭代之后的訓練誤差Etrain＝0．008，ANN模型預測輸出與測試樣本相關系數Rc＝99．3％，損傷參數監測的均方根誤差分別為EOSNR＝0．1dB，ECD＝8．34ps／nm和EDGD＝0．92ps，在監測損傷參數的測量范圍內，監測誤差小于5％。
240Gb／sODB
40Gb／s光通信系統與10Gb／s系統相比，CD容限減小16倍，PMD容限減小4倍，NRZ－OOK調制的無電中繼再生可傳輸距離大大縮短。ODB調制格式采用三電平調制，非連續的相鄰1電平之間相位相差π，在CD、PMD或濾波器效應引入波形展寬時，產生干涉相消，使0電平保持低電位，從而大幅提高其對色散損傷的閾值，而且其頻譜較NRZ－OOK調制更窄，有利于窄信道間隔的WDM傳輸［20］。同時，ODB調制格式只需改動發射機，而接收機不變，在性能和復雜度之間實現折中。40Gb／sODB光性能監測系統如圖5（a）所示，信號源產生40Gb／sPRBS，其序列長度為27－1，首先進行雙二進制預編碼，之后經帶寬為10GHZ的低通濾波器產生三電平驅動信號，在工作于傳輸零點的MZM中對1550nm的CW光源進行外調制得ODB信號，入纖功率保持為0，消除非線性效應影響。光纖鏈路中OSNR、CD和PMD三種傳輸損傷的模擬與眼圖監測部分與4．1中相同，ADS監測器的延遲為半比特，即Δt＝12．5ps。不同損傷條件下的ODB信號眼圖與ADS相圖如圖5（b）所示，OSNR降低導致0、1電平和過渡點幅度值均勻展寬；CD導致波形三角化，相圖中第3象限采樣點外擴；DGD導致波形斜率降低，消光比減小，相圖點沿對角線方向閉合。根據相圖變化特點提取特征參數，其中珡m、σm、珋θ和Qd與4．1中相同，σm3為相圖第3象限采樣點到原點距離的標準差。以相圖特征參數為輸入向量，監測損傷參數為輸出向量構造ANN模型如圖5（c）所示，采用擬牛頓訓練算法，隱元數目為32個。以125組不同的傳輸損傷組合構成訓練樣本，其中有OSNR分別為42，38，34，30，26dB；CD分別為0，40，80，120，160ps／nm；DGD分別為0，4，8，12，16ps，對ANN進行訓練。以64組不同的傳輸損傷組合構成測試樣本對訓練完成的ANN模型進行預測輸出的檢驗，其中有OSNR分別為40，36，32，28dB；CD分別為20，60，100，140ps／nm；DGD分別為2，6，10，14ps。監測結果如圖6所示，ANN模型訓練誤差Etrain＝0．031，預測輸出與測試樣本相關系數Rc＝97．6％，損傷監測均方根誤差為EOSNR＝0．72dB，ECD＝3．24ps／nm和EDGD＝0．49ps，測量范圍內的監測誤差小于5％。
340Gb／sRZ－DPSK
在RZ－DPSK調制格式中，由于采用了平衡光電探測（BPD），其達到相同誤碼率所需的OSNR值要求比OOK調制格式要低3dB，即接收機靈敏度提高一倍。對于受到光放大器自發輻射噪聲限制的長距傳輸系統而言，使用RZ－DPSK調制可使無電再生中繼可傳輸距離增加一倍，2003年以后的陸基和海纜長距大容量光通信系統中，DPSK和差分四相移鍵控（DQPSK）調制逐漸取代OOK而成為主流［21］。40Gb／sRZ－DPSK光性能監測系統如圖7（a）所示，序列長度為27－1的40Gb／sPRBS經差分預編碼后在工作于傳輸零點的MZM1中對CW光源進行相位信息加載，再采用40GHz正弦時鐘信號在工作于正交傳輸點的MZM2中進行RZ碼型調制，最終獲得50％占空比的RZ－DPSK信號。光纖鏈路中OSNR、CD和PMD三種傳輸損傷的模擬與4．1中相同，在加入傳輸損傷之后，部分光信號經過延遲干涉儀（DLI）解調和BPD平衡探測后，在OSC1中顯示解調信號眼圖；部分光信號直接PD檢測，在OSC2中顯示線路傳輸眼圖；部分光信號進入ADS監測器，其延遲量設置為1bit，即Δt＝25ps。不同損傷條件下的RZ－DPSK信號的解調后眼圖、線路傳輸傳輸眼圖和ADS相圖如圖7（b）所示，OSNR降低導致信號波形和相圖點幅度值的展寬；CD導致波形幅度值和消光比降低，相圖點局部外擴；DGD導致兩偏振態的信號產生相位差，在PD檢測中干涉相消，使信號波形幅度值降低，相圖點沿對角線方向縮短。根據相圖變化的特點，提取與傳輸損傷變化有關的特征參量，其中珡m和σm與4．1中相同，珋θhalf為相圖45°對角線以上采樣點到原點的角度平均值，σθ為全部采樣點到原點角度值的標準差，M為采樣點到原點幅度最大值與最小值之差。以上述特征參數為輸入向量，損傷參數為輸出向量構造ANN模型如圖7（c）所示，隱元數目為30，采用擬牛頓訓練算法。以125組傳輸損傷組合構成訓練樣本，包括OSNR分別為36，32，28，24，20dB；CD分別為0，12，24，36，48ps／nm；DGD分別為0，3，6，9，12ps，對ANN進行訓練。以64組不同的傳輸損傷組合構成測試樣本對訓練完成的ANN模型進行預測輸出的檢驗，包括OSNR分別為34，30，26，22dB；CD分別為6，18，30，42ps／nm；DGD分別為1．5，4．5，7．5，10．5ps。監測結果如圖8所示，ANN模型訓練誤差Etrain＝0．06，預測輸出與測試樣本相關系數Rc＝95．8％，監測均方根誤差為EOSNR＝0．15dB、ECD＝1．74ps／nm和EDGD＝0．61ps，測量范圍內的監測誤差小于5％。
論文摘要：通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析，證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。
隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展，人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求，作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。
1短距離無線通信技術簡介
近年來，由于數據通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展，短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段，WLAN技術、藍牙技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。
2藍牙(Bluetooth)技術
“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯，使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動通信設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。
藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網，并且能夠實現無線連接因特網，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強，新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。
作為一個新興技術，藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。
3超寬帶(UWB)技術
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展，人們對高速無線通信提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出，并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同，UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息，通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz，因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時，UWB設備的發射功率卻很小，僅僅是現有設備的幾百分之一，對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式，它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下(1)抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統具有較大的處理增益，在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。
(2)傳輸速率高：UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，有望高于藍牙100倍。
(3)帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干擾。
(4)消耗電能少：通常情況下，無線通信系統在通信時需要連續發射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發送出去，并且在需要時才發送脈沖電波，所以消耗電能少。
(5)保密性好：UWB保密性表現在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。
(6)發送功率非常小：UWB系統發射功率非常小，通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。
(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調制和解調，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件，系統結構簡化，成本大大降低，同時更容易集成到CMOS電路中。
參考文獻：
要與新電能表進行通訊，除了要保證硬件回路沒問題，通訊規約也要符合新電能表的要求，這主要體現在通信報文的正確識別上。要讀取電能表的讀數主要有以下通訊報文：（1）向電能表發出通訊請求西門子PLC發出的報文如下：（報文都以16進制ASCII碼表示，下同）1B0203（1B代表ESC的ASCII碼，02為電能表識別的報文開始位，03代表報文停止位。下面的所有報文都是以02開頭，以03結尾）電能表接到請求信息后，返回一個確認報文如下：020606A403（其中第二位06代表ACK的ASCII碼，跟著的06A4是這個報文的CRC校驗碼。（2）向電能表發送用戶名和密碼中調規定廣蓄B廠所有的電能表一般用戶的名稱和密碼如下：USERID:settime（不區分大小寫）Password:cxb032（不區分大小寫）PLC要登陸電能表必須向它發送正確用戶名稱和密碼，報文如下：024C53455454494D452C43584230333200C02A03其中：02代表報文的開始位：4C代表登陸電能表的命令L（load）；53455454494D45代表settime；2C代表逗號；435842303332代表cxb032；00為密碼結束的中止位；C02A為計算出的CRC校驗碼；03為停止位；這個報文轉換為字母就是：02LSETTIME,CXB03200C02A03。待電能表收到報文并確認密碼正確后，回復報文跟前面一樣為：020606A403（3）讀取電能表中的寄存器由于新電能表采用CRC校驗，CRC校驗中規定，如發現在除了頭02，尾03的其他報文中，有02，03，10，11，13，就把此報文變為兩個字節10，40+這個字節數據，這樣做的目的是在數據體中區分一些特殊字符。因此要讀取這些值，要依次發出4個報文給電能表，報文如下：0252016910537803025200692049030252104369751A030252104269462B03其中報文開頭和結尾的02和03還是分別代表報文的開始和停止位。52代表電能表讀取命令“R”（read）。接下來的0169/0069/104369/104269則分別代表0169、0069、0369和0269四個電能表寄存器號。105378/2049/751A/462B分別為4個報文的CRC校驗碼。電能表在依次收到讀取報文后，也依次發出4個包含有寄存器數據的報文給RTU。報文格式大致舉例如下：0252016900000000789A03等等其中00000000即為所需要0169寄存器中的電度值，它是一個4個字節的浮點數，采用IEEE浮點數表示形式，789A為假設的CRC校驗碼。
2西門子CP544的通訊協議
CP544卡是西門子S5系列的專門的點對點串口通訊卡。它有3種通訊協議，分別是RK512、3964和OPENDRIVER協議。其中前兩種協議因為需要設置西門子PLC能識別的目的地址，所以只能在西門子系列的設備中使用。要與電能表進行通訊，只能采用OPENDRIVER協議。該協議的特點是不管通訊設備的地址，只需確定西門子PLC側的發送地址和接收地址即可。圖3為西門子PLC通過CP544卡與電能表通訊的示意圖。在圖3中，PLC程序將指定的發送數據塊通過SEND發送程序塊，在物理上經CP544通訊卡與新電能表進行串口通訊，將請求報文發送給電能表。而電能表中的數據報文也通過串口通訊方式經CP544卡再經過RECEIVE－ALL接收程序塊存放到指定的接收數據塊中。串口通訊一個最基本的要求就是通訊雙方的通訊參數設置必須一致。根據電能表的要求，CP544卡有以下設置。通訊基本參數：通訊模式選擇：MODE2Variableusefuldatalength（endcharacter）波特率：2400b/s數據位：8位停止位：1位奇偶校驗：無流量控制：無字節傳送監控時間：20ms第一個結束識別字節（endcharacter1）：03H（這個非常關鍵，設置03是為了與電能表的報文終止位相適應，否則通訊不能成功）第二個結束識別字節（endcharacter2）：00H另外數據接收地址也在CP544卡設置軟件中進行設置如表2：在表2中，分別設置了CP544卡兩個通訊接口的接收地址分別為DB11和DB12，接收字長最大為64個字。通訊接口從CP544卡到RS485/232轉換器，再到電能表的通訊鏈路的通訊接口接線如圖4所示。
3通訊程序編寫
按照前面部分所述的報文收發格式及CP544的相關協議要求，對西門子PLC與電能表通訊的控制程序進行了重新編寫和調試，在程序的編寫調試過程中，解決了電能表報文應答式收發存儲、電能表數據CRC校驗碼解碼、不同數制格式的轉換和臨界數據顯示不穩定等幾個技術難點，實現了新的電能表與PLC的數據通訊，使得電度值在上位機上得以重新顯示并自動打印。
4總結
（1）通訊構架圖系統通訊采用組件式開發，面向對象設計，代碼接口簡單，可擴展，便于多系統公用，事件驅動方式支持應用層直接使用（獨立線程），應用層只需要關心業務邏輯即可。系統通訊除了具有暫停、恢復功能，還具有停止、重啟功能。通訊構架如圖3所示。與同類產品橫向對比，系統的通訊結構具有以下優勢：①對通訊具有暫停、停止和重啟功能；②事件驅動方式支持應用層直接使用（獨立線程），應用程序可在此線程中作任何業務邏輯開發，而不影響通訊組件通訊，而且各相應事件之間也是相互獨立的；應用開發人員編寫代碼時，只需要在此事件中填充相應業務邏輯即可，無需考慮如何觸發調用該處業務邏輯代碼，通訊組件在運行時會自動觸發；③面向對象設計，可擴展。（2）雙通道并發通訊單進程雙通道并發通訊技術是通訊系統的特色。當前各系統通訊以單一通訊方式、單一通道為主，如可采用485通訊方式、一個通道的半雙工通訊；或者采用環網通訊方式、一個通道的半雙工通訊。本系統可以實現2種通訊方式、雙通道并發通訊，例如可以采用雙串口雙通道并發通訊；雙環網雙通道并發通訊；串口加環網雙通道并發通訊等，對于大型礦井極大提高通訊巡檢周期。在系統巡檢容量變大后，若巡檢周期過長，可以通過啟用雙通道并發通訊來縮短通訊周期，而且并發通訊可以是并發串口通訊、并發串口+環網、并發環網+環網通訊。可以根據礦上實際情況來擴展系統容量，比如礦方本身使用的是環網通訊，后期若系統容量過大后，可以采用環網+環網通訊模式；若礦方當初使用的是串口通訊，并且礦方沒有布置環網線路，可以采用雙串口通訊模式，只需多接一個硬件接口。通訊配置界面如圖4所示。
2數據庫的優化設計
數據庫優化，提高系統響應能力一直是數據庫應用開發的研究課題。通常是通過設計較好的關系數據表、采用存儲過程、增加索引等手段來提高數據響應能力，但是當數據過于龐大時，這些常規的手段已經不能適應需求，系統響應效率低，當前其他各系統都采用人為分表的原始方式來解決這一問題，人為將本來屬于一個邏輯表的分成若干個邏輯表，從而達到提高數據響應效率的目的，但會帶來了許多問題，開發人員需要維護創建該邏輯表，同時存儲數據時還要開發人員區分存入邏輯表，增加了故障點，降低系統的可靠性，由于生硬的將一個概念模型分成了若干個相同的模型，數據庫表的概念模型設計可讀性差。數據庫表分區技術解決了以上問題，數據庫通過表分區技術不改變邏輯表的結構和數量，通過邏輯表和若干個物理表的內部映射將邏輯表分成若干個物理表存儲區；且這些物理表可以分布在不同磁盤分區下，歷史數據文件易于分離，而現有分表的方式不易分離，因為都是存儲在一個物理文件里面的；如果是磁盤陣列，各物理表的查詢響應將實現并行讀取，提高查詢效率和系統響應速度；將本來不屬于開發人員維護的任務獨立由數據庫維護，降低開發人員難度，同時也消除了若干個可能的故障點，提高了系統的可靠性。圖5形象說明了表分區的優勢。
3結語
光強概率分布
通常認為在弱湍流條件下，光強起伏的概率密度滿足對數正態分布，而在中、強湍流條件下則服從Gamma－Gamma分布［9］。對于通信距離幾千米以內的無線光通信系統，考慮到孔徑平均效應，光強起伏一般都看作弱起伏，服從對數正態分布。饒瑞中等［11］曾提出：根據湍流大氣中激光對數強度的最低幾階中心矩，可以建立一種能準確地描述實際概率分布的最大似然概率分布模型。通常，實驗數據的高階矩的精度是較低的，只有較低級次的矩比較可靠。它應滿足歸一化條件，即μ0等于1。由歸一化條件和4個矩方程構成5個未知系數λ0、λ1、λ2、λ3和λ4的非線性積分方程組。借助于五階矩μ5和六階矩μ6，再根據（9）式的形式推斷它在無窮大時以指數趨于零，使用分部積分法可以得到λi的方程組，解得此方程組后系數λ0可以通過數值積分求得。
實驗結果
本文的實驗使用波長為670nm的半導體激光器作為發射光源，使用口徑100mm的卡塞格倫望遠鏡作為接收天線，APD探測器被安放在望遠鏡焦點附近；探測器輸出的信號被接入8位數據采集卡，由計算機軟件進行采集和閾值判決。激光水平傳輸距離為1km，傳輸路徑距離地面約10m，水面和陸地約各占一半。在提取數據過程中，時鐘信號的累計誤差可能導致數據的錯位，因此使用連續激光來模擬一段時間的全“1”信號，而使用光闌阻斷光路來模擬一段時間的全“0”信號，將兩組數據的誤碼累加起來作為最終誤碼結果。實驗時間選擇在9月份的晴朗天氣，持續進行24h，信號采集頻率為10MHz，每次采集2×108個樣本點，相鄰兩次采集相隔30min。由于經歷了全天的變化，對數光強起伏方差跨越了近兩個數量級，但是仍然滿足弱起伏條件。由于誤碼率中虛警概率Pfalse不受湍流影響，使用正態分布計算的結果與擬合分布沒有差別，因此本文主要研究光強起伏對漏警概率Pmiss的影響。計算中使用的參數i0、i1（1）和σ20是通過實驗數據進行統計處理獲得，其中i0和σ20分別為全“0”數據的統計均值和方差，而i1（1）在忽略光束擴展的影響時可以認為與全“1”數據的統計均值〈i1〉相等。（5）式中的參數2eBMF可以通過事先的系統標定得到，具體做法是：在無湍流影響的實驗室環境中，使用探測器接收高穩定度激光器輸出的連續激光并采集數據，對數據的統計均值和方差進行線性擬合，所得擬合直線的斜率即可作為參數2eBMF進行計算。對于實際大氣湍流，單純根據對數起伏方差σ2lnI衡量起伏強度并不可靠。由（6）式可知，除了平均信噪比和對數起伏方差，光強概率分布函數對系統性能的影響也有較大的影響。圖1為在平均信噪比〈R1SN〉＝6、對數起伏方差σ2lnI＝0．035的條件下，同一天內兩個不同時刻實測的漏警概率曲線。圖中縱坐標為漏警概率Pmiss，橫坐標為歸一化判決閾值iT／〈i1〉，空心圓點對應的樣本采集于凌晨3：00，實心圓點對應的樣本采集于中午12：00。可以看出即使平均信噪比和對數起伏方差相同，系統性能仍然會由于光強概率分布的變化而產生幾個數量級的波動。圖2是實測數據以及使用（7）式和（10）式計算得到的概率分布直方圖。圖中橫坐標為S，縱坐標代表S值落在某一區間內的概率，空心圓點代表從2×108個實測樣本點直接獲得的概率分布直方圖，實線代表用極大似然擬合分布計算的結果，虛線代表使用對數正態分布計算所得結果，其中圖2（a）和（b）所用樣本對應的σ2lnI都為0．014。通過對大量數據的分析，可以看出大部分情況下正態分布和擬合分布與實際分布都比較接近，但是在某些情況下正態分布與實際分布的偏差較大，這也將導致漏警概率計算中的較大偏差。圖3是24h內正態分布、擬合分布的計算結果與實測樣本之間的相關系數變化曲線。圖中實線代表正態分布與實測樣本之間的相關系數，虛線代表擬合分布與實測樣本之間的相關系數。總的來說，大部分情況下正態分布模型可以較好地描述實際分布，但是在某些時刻實際分布明顯偏離正態分布，而擬合分布具有更高的相關性，以此分布模型進行仿真計算可以得到更準確的結果。圖4為不同起伏強度條件下根據（6）式分別按照正態分布和擬合分布計算的漏警概率曲線。圖中空心圓點代表從2×108個實測樣本點直接獲得的漏警概率，實線代表按照擬合分布計算的結果，虛線代表按照正態分布計算的結果。由于采樣數據總量的限制，實測漏警概率的精度無法超出10－9量級，圖中漏警概率實測值在個別點上顯示為0，而采集卡的精度限制也導致實測漏警概率出現階梯狀。可以看出，隨著對數起伏方差的增大和平均信噪比的減小，漏警概率的計算值和實測值都迅速升高，這與之前的研究相吻合；在測量精度范圍內，使用擬合分布計算的結果基本上都與實測值相吻合，而使用正態分布計算的結果則在某些情況下偏差相對較大。正態分布計算結果與實測值之間的偏差可以通過光強概率分布的偏斜度和陡峭度反映出來。偏斜度和陡峭度的絕對值越小，偏差程度越小，反之亦然；當偏斜度為負時，實測值通常大于正態分布計算結果；當偏斜度為正時，實測值通常小于正態分布計算結果。對此現象可做出如下可能的解釋：通信系統的歸一化判決閾值一般都會被設置為0．5或更小。偏斜度和陡峭度的絕對值越小，實際概率分布與正態分布越接近，計算結果與實測值之間的偏差自然越小；當偏斜度為負時，實測光強低于判決閾值的概率大于正態分布，實測漏警概率也自然大于正態分布計算結果。
強度調制格式在高速光傳輸系統中的性能
對NRZ、RZ、CS-RZ、DRZ、MD-RZ這幾種強度調制格式在高速單通道光傳輸系統中抗色散性能和抗非線性性能進行研究和分析，比較五種碼型調制格式在色散容限，非線性容限，傳輸距離上的優勢及不足，有利于光纖傳輸系統中選擇合適的碼型調制格式，降低系統的傳輸損傷，提高系統的傳輸性能。不同強度調制格式的抗非線性效應研究主要是通過改變入纖光功率，改變非線性效應對信號傳輸的影響，通過眼圖張開度代價和Q因子這兩個指標來評價系統性能。而研究強度調制格式的色散容忍度，則是通過增大色散系數，增強色散對信號傳輸的影響，通過眼圖張開度代價來表征抗色散能力[4]。非線性效應對高速光纖通信傳輸系統中信號傳輸的影響十分嚴重，主要是因為隨著傳輸速率的增高和傳輸距離的加長，光信號在光纖傳輸中受到的非線性效應會越顯著。調制格式的非線性容忍度在很大程度上決定了各種調制格式的傳輸性能，研究不同相位調制格式在高速傳輸系統中的抗非線性能力很重要。由于光纖的非線性效應和色散關系緊密，因此采用的色散補償方式不同，信號受到非線性效應的影響也不相同，引入較好的色散補償方式可以減小非線性效應對信號的影響。我們忽略光纖的偏振模色散和光放大器的自發輻射對信號的影響，保留色散，在色散完全補償的情況下，比較采用對稱色散補償時各種相位調制格式的抗非線性能力。利用OptiSystem光通信仿真軟件對幾種強度調制格式在高速單通道光傳輸系統中的抗非線性能力、抗色散能力進行仿真和比較，對強度調制格式的實現以及傳輸性能進行仿真分析，建立合理的光纖傳輸系統是關鍵。將幾種強度調制格式分別在40Gb/s單信道光纖傳輸系統進行傳輸實驗，具體分析NRZ、RZ、CSRZ、DRZ、MD-RZ調制格式的抗非線性效應能力、抗色散能力，具體的系統配置如圖1所示。此系統包括光發送端、傳輸線路和光接收端三部分。光發送端主要包括不同調制格式的產生裝置；傳輸線路包括50km標準單模光纖和10km色散補償光纖以及光放大器；光接收端主要包括光濾波器、PIN檢測器和分析儀。調制后的信號首先經過摻鉺光纖放大器（EDFA）進行預放大，送入一個可調的衰減器，此衰減器用來控制光纖的入纖功率。每一跨段傳輸線路傳輸50km標準單模光纖，采用10km色散補償光纖（DCF）進行色散補償。采用的是對稱補償方式，即每一跨段用到三個EDFA補償SMF和DCF的衰減，DCF位于兩段SMF之間，兩段SMF的距離相等。此系統中激光器的頻率為193.1THz，傳輸鏈路由n個跨段組成。可以通過改變跨段數目來改變光纖傳輸距離。摻鉺光纖放大器EDFA的增益指數為5dB，噪聲指數為6dB。接收端采用的濾波器有貝塞爾光濾波器和低通貝塞爾濾波器兩種：貝塞爾光濾波器是一個160GHz帶寬，0dB插入損耗，深度100dB的一階濾波器；低通貝塞爾濾波器的截止頻率為32GHz，插入損耗0dB，深度100dB，階數為4。PIN檢測器響應率為1A/W，暖電流為10nA。接收端可通過3R再生器，直接連接到誤碼率分析儀，從分析儀中可以得到仿真數據，如誤碼率、Q因子、眼圖等。
強度調制格式在高速光傳輸系統中的仿真
在高速光纖傳輸系統中，光信號會受到色散和非線性效應的雙重影響，所以合理而有效地選擇光纖參數對傳輸系統來說是非常重要的[5]。設置光纖的參數需要多次調試和完善，方可達到所需效果。通過衰減器控制光纖的入纖光功率，改變其大小引起光纖非線性的大小發生變化，然后測量受非線性影響的接收信號的眼圖張開度，與背靠背情況下的眼圖張開度進行比較，從而得到眼圖張開度代價。通過比較達到規定的1dB眼圖張開度代價時所允許的最大入纖光功率來比較NRZ、RZ、CSRZ、DRZ、MD-RZ調制格式的非線性容限。由于光纖的非線性效應和色散關系緊密，采用的色散補償方式不同，信號受到非線性效應的影響也不相同，引入較好的色散補償方式可以減小非線性效應對信號的影響。忽略光纖的偏振模色散和光放大器的自發輻射對信號的影響，保留色散，在色散完全補償的情況下，比較采用對稱色散補償的情況下各種相位調制格式的抗非線性能力。從強度調制格式的眼圖張開度代價隨入纖光功率變化的仿真結果可以看出，這幾種強度調制格式的眼張開代價都隨著入纖光功率的增大而緩慢增加，其中MDRZ和DRZ有比較良好的抗非線性效應能力，達到1dB眼圖張開度代價時，入纖光功率分別達到了5.6dBm和5dBm。這幾種強度調制格式中，MD-RZ的非線性容限最大,抗非線性能力最好；DRZ次之；RZ和CSRZ的非線性容忍度相當；NRZ的非線性容限最小。總之，歸零調制格式的抗非線性能力比非歸零調制格式抗非線性能力要好。因為RZ和CSRZ調制格式受色散影響會導致光脈沖快速展寬和脈沖峰值功率迅速降低,所以受非線性的影響相對于NRZ碼要小。通常用Q因子表征系統的誤碼率，來反映光傳輸系統的性能，在測試中，通過仿真比較，當入纖光功率為0dBm時，NRZ、RZ、CSRZ、DRZ和MD-RZ這五種強度調制格式的Q因子隨傳輸距離的改變而變化。從強度調制格式的Q因子隨傳輸距離變化的仿真結果顯示，各種強度調制格式Q因子都隨著傳輸距離的增加而減小，只是不同強度調制格式Q因子減小的幅度不同。入纖光功率較低，不會引起大的非線性效應，而且光纖的色散已經通過對稱補償方式完全補償，該條件下主要是由于光放大器的自發輻射噪聲限制了傳輸距離。在這幾種強度調制格式中DRZ和MD-RZ的傳輸性能最好，因為它們的Q因子隨傳輸距離的增加而下降地比較緩慢，比較適合長距離高速率系統傳輸；CSRZ調制格式的Q因子變化趨勢小于RZ的Q因子變化趨勢，說明CSRZ比RZ更適合長距離的傳輸。很明顯可以看出，NRZ傳輸距離為600多千米時，Q因子已經下降到了6dB以下，所以NRZ調制格式不適合高速率長距離傳輸。我們比較了強度調制格式NRZ、RZ、CSRZ、DRZ和MD-RZ在高速單通道光傳輸系統中抗色散性能和抗非線性性能，以及這五種調制格式在色散容忍度、非線性容忍度、傳輸距離上的優勢及不足。CSRZ、RZ抗非線性效應能力均強于NRZ碼；在單信道傳輸系統中，DRZ和改進型的MDRZ調制格式的抗非線性性能比較好，適合長距離的傳輸。RZ的色散容忍度最小，NRZ比RZ有更高的頻譜效率，因而有更好的色散容忍度。CSRZ碼比RZ碼有更高的頻譜效率，更高的色散容忍度和非線性容忍度，更適合長距離傳輸。
由于現在市面上新出一款單片機SPCE061A，它非常有特色。本文主要介紹，利用SPCE061A和USB接口芯片PDIUSBD12來開發USB設備。SPCE061A單片機由臺灣凌陽公司制造，SPCE061A單片機款式新穎，而且性價比極高。SPCE061A在2.6V~3.6V工作電壓范圍內的工作速度范圍為0.32MHz~49.152MHz；2K字SRAM和32K字FLASH僅占一頁存儲空間；32位可編程的多功能I/O端口；兩個16位定時器/計數器；低電壓復位/監測功能；8通道10位模/數轉換輸入功能并具有內置自動增益控制功能的麥克風輸入方式；雙通道10位DAC方式的音頻輸出功能；指令系統提供具有較高運算速度的16位×16位的乘法運算指令和內積運算指令，為其應用增添了DSP功能.....。較高的處理速度使SPCE061A能夠非常容易地、快速地處理復雜的數字信號。開發數字聲音和語音識別產品，選擇SPCE061A是一種最經濟的選擇。
本文所設計的USB設備系統的功能比較簡單，它主要實現SPCE061A與PC機之間的簡單通訊，是SPCE061A單片機的一種基本應用。這篇文章的主要目的是希望能夠給讀者起拋磚引玉的作用,開發者可以在這個基礎上修改程序，輕松實現USB設備系統開發。本文所設計的系統具有三種簡單功能：1.檢測USB外設是否連接成功。2.通過點擊PC端的應用軟件上的按鈕，可以點亮或熄滅與SPCE061A單片機IO口相連的LED燈。3.應用軟件發送任意字符串到SPCE061A，SPCE061A接受、回送字符串，應用軟件接受到字符串時，能夠將它顯示出來。
4.1系統組成
本USB通訊系統，主要由凌陽十六位單片機SPCE061A，Philips公司的USB接口芯片PDIUSBD12組成，系統框圖如圖3.10所示。
這個系統的基本工作流程為：PC端應用軟件，發送ID0（為了使主機和設備方能同步，該系統定義了三個握手ID：ID0,ID1,ID2。）給PDIUSBD12，PDIUSBD12接收數據，產生中斷通知SPCE061A單片機讀取數據。SPCE061A如果讀取的數據為ID0，那么發送ID0給PDIUSBD12；PC機端應用軟件發送完數據后，讀取外設發送的數據，如果讀到的數據為ID0,那么彈出一個提示框，提示USB外設連接成功。此后PC機端的應用軟件和USB外設之間的通訊都是通過ID來進行的。
4.2硬件設計
系統電路原理圖如圖3.11所示。其中PDIUSBD12用作實現PC機與SPCE061A單片機進行通信的高速通用并行接口。USB協議層的相關通訊協議通過PDIUSBD12來實現，它由硬件實現不需要固件的參與。SPCE061A單片機的主要作用：1.windows系統配置、枚舉USB外設時，SPCE061A發送、接收相關的USB設備信息。2.windows系統配置、枚舉USB外設成功后，根據接收到的ID,進行相應的操作，起控制作用。
SPCE061A內嵌32K的FLASH的存儲空間、14個中斷源,它在2.6~3.6V的工作電壓范圍內的工作速率范圍為0.32MHz～49MHz，這使得它有較高的速率和存儲空間來應付USB通訊。單片機SPCE061A與PDIUSBD12之間通訊采用中斷方式，數據交換主要是靠SPCE061A單片機給PDIUSBD12發命令和數據來實現的。
PDIUSBD12通過這種方式來識別命令和數據：在ALE信號的下降沿時鎖定地址，如果是奇地址，那么它接收的是命令；如果是偶地址，那么它發送或接收的是數據。PDIUSBD12的中斷寄存器只要不為0,它的中斷輸出引腳（INT_N）就保持低電平，所以系統初始化時可將SPCE061A單片機的外部中斷（下降沿觸發）引腳IOB2設置為帶上拉電阻輸入。當PDIUSBD12的中斷寄存器由零變為非零時，馬上觸發SPCE061A的外部中斷，SPCE061A單片機在中斷處理時，讀取PDIUSBD12芯片的狀態寄存器以清除中斷寄存器中對應位，使得中斷引腳變為高電平。這樣使得SPCE061A可以在退出中斷后，可隨時響應外部中斷。
圖3.11中的LED1燈非常有用，它是PDIUSBD12的GOODLINK指示燈，在系統枚舉時會根據通信的狀況間歇閃爍，當PDIUSBD12被枚舉和配置成功后，將一直點亮。隨后在USB通信時會閃爍，這對調試非常有用。
4.3軟件設計
USB設備的軟件設計主要包括兩部分：一、USB設備端的單片機軟件，主要完成USB協議處理與數據交換。二、PC端的程序，由USB驅動程序和用戶服務程序兩部分組成，用戶服務程序通過USB驅動程序通信，由系統完成USB協議的處理與數據傳輸。
該系統單片機端的軟件流程如圖3.12所示。SPCE061A單片機控制程序由三部分組成：第一、初始化SPCE061A和PDIUSBD12。第二、主循環部分，主要任務是判斷標志位是否改變，如果改變則執行相應的程序，否則一直循環等待中斷。第三、中斷服務程序，主要任務是接收、發送數據，設置相應的標志位。主機首先要發令牌包給PDIUSBD12，PDIUSBD12接收到令牌包后就給單片機發中斷，單片機進入中斷服務程序，首先讀PDIUSBD12的中斷寄存器，判斷USB令牌包的類型，然后執行相應的操作。因此，單片機程序主要就是中斷服務程序的編寫。在USB單片機程序中要完成對各種令牌包的響應，其中比較難處理的是SETUP包，主要是端點0的編程。
系統初始化部分包括系統時鐘，IO口，中斷設置（開外部中斷），PDIUSBD12芯片軟件復位、初始化。該主流程的核心部分是協議層的請求處理，它關系到PC機枚舉USB外設成功與否。所以在調試單片機程序的時候，要特別注意Window對USB設備的枚舉順序。如果枚舉成功，主機將找到新的設備，提示安裝驅動程序；否則找到未知設備，USB外設不可用。
中斷服務子程序的編寫，采用混合編程，也就是說，在匯編程序中調用C函數，這樣可以提高代碼的可讀性。中斷服務子程序的流程如圖3.13所示，有好幾個地方，只做清中斷處理，這是因為有些端點沒有用到。它只作為一個程序接口，為擴展系統功能用。
目前編寫主機的USB驅動程序主要采用三種方法。第一，使用WindowsDDK來編寫驅動程序，難度很大，但是非常靈活；第二，使用DriverStudio開發工具來生成驅動程序；第三，使用Windriver開發工具來生成驅動程序。用后面兩種方法來開發驅動程序的周期短，但是不靈活。本系統的驅動程序采用DDK編寫，用戶服務程序能夠通過驅動程序與PDIUSBD12芯片中任意端點通訊，因此編寫用戶服務程序也是非常靈活的。
4.4總結
關鍵詞：紅外通訊協議嵌入式系統異步通信收發器狀態機
紅外和藍牙協議是兩種較流行的短距離無線通信協議。但目前藍牙協議各大廠商尚未有一個統一的標準規范，加之硬件價格較為昂貴的缺點，因此市場上紅外通信在手機、筆記本電腦等小型移動設備中仍然應用廣泛，在嵌入式系統中的實際應用有著較高實際意義。
1紅外協議背景
紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波，其頻率高于微波而低于可見光，是一種人的眼眼看不到的光線。目前無線電波和微波已被廣泛應用在長距離的無線通信中，但由于紅外線的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以更適合應用在需要短距離無線通信場合點對點的直接線數據傳輸。為了使各種設備能夠通過一個紅外接口進行通信，紅外數據協議（InfraredDataAssociation，簡稱IRDA）了一個關于紅外的統一的軟硬件規范，也就是紅外數據通訊標準。
2紅外協議基本結構
紅外數據通訊標準包括基本協議和特定應用領域的協議兩類。類似于TCP-IP協議，它是一個層式結構，其結構形成一個棧，如圖1所示。
其中基本的協議有三個：①物理層協議（IrPHY），制定了紅外通信硬件設計上的目標和要求，包括紅外的光特性、數據編碼、各種波特率下幀的包括格式等。為達到兼容，硬件平臺以及硬件接口設計必須符合紅外協議制定的規范。②連接建立協議（IrLAP）層制定了底層連接建立的過程規范，描述了建立一個基本可靠連接的過程和要求。③連接管理協議（IrLMP）層制定了在單位個IrLAP連接的基礎上復用多個服務和應用的規范。在IrLMP協議上層的協議都屬于特定應用領域的規范和協議。④流傳輸協議（TingTP）在傳輸數據時進行流控制。制定把數據進行拆分、重組、重傳等的機制。⑤對象交換協議（IrOBEX）制定了文件和其他數據對象傳輸時的數據格式。⑥模擬串口層協議（IrCOMM）允許已存在的使用串口通信的應用象使用串口那樣使用紅外進行通信。⑦局域網訪問協議（IrLAN）允許通過紅外局域網絡喚醒筆記本電腦等移動設備，實際遠程搖控等功能。
整個紅外協議棧比較龐大復雜，在嵌入式系統中，由于微處理器速度和存儲器容量等限制，不可能也沒必要實現整個的紅外協議棧。一個典型的例子就是TinyTP協議中數據的拆分和重組。它采用了信用片（creditcard）機制，這極大地增加了代碼設計的復雜性，而實際在紅外通信中一般不會有太大數據量的傳輸，尤其在嵌入式系統中完全可以考慮將數據放入單個數據包進行傳輸，用超時和重發機制保證傳輸的可靠性。因此可以將協議棧簡化，根據實際需求，有選擇地實現自己需要的協議和功能即可。
3紅外協議數據基本傳輸原理
由于硬件接口限制，嵌入式系統中紅外通信的速率基本在9600bps～115.2kbps之間。這里是通過硬件電路板上的異步通信收發器（UART）進行紅外數據編碼和無線傳輸。在115.2kbps速率下紅外采用RZI的編碼調制方案，脈沖周期為3/16位周期。數據校驗采用CRC16。其基本思想是將要發送的數據按照CRC16算法（CRC算法可以參考相關資料）進行打包校驗，在接收時進行CRC解包并與常數OXF0B8比較，若匹配即數據校驗無誤。紅外數據傳輸以幀為基本單位。幀是一些特定域的組合，其中紅外協議底層字節包格式如圖2所示。
各個域含義如下：STA為開始標志，即0x7E、ADDR為8位的地址域；DATA為數據域；FSC為16們的CRC校驗碼；STO標志幀結束，在接收兩個連續的幀時必須至少有3個以上的1后則標志該幀有錯誤，設備會放棄該幀。在紅外數據實際傳輸過程中，為了延時控制考慮，一般在數據幀頭添加多個STA域，通常采用連續11個0x7E達到延時目的。在接收時，當收到多個STA域時當作一個來處理，多余的STA域被忽略。紅外數據傳輸的狀態機流程如圖3所示。
下面對圖2作幾點說明：（1）數據傳輸時首先進行AddressDiscovery過程，在此過程中發廣播幀，等待對方設備響應，收到響應幀后可以取得對方設備地址。（2）取得對方地址后，進行Connct過程，在此過程中將與對方設備協商傳輸參數，如波特率、數據包大小、輪轉時間片等，之后建立連接。（3）建立完連接即進入InformationTransfer過程，進行數據校驗，傳輸。其中按照一定算法進行時間片數據幀收發控制。（4）數據傳輸完畢后進入Disconnect過程，斷開連接。（5）在AddressDiscovery過程中，有可能發現對方設備地址與本機設備地址有沖突，此時進入AddressConflictResolution過程，解決完設備沖突后再返回。
圖3是一個標準的紅外數據傳輸狀態機流程，但在一些嵌入式設計方案中，出于省電等目的，可以不進入AddressDiscovery過程，也就是簡化掉AddressDiscovery過程而轉入Sniff過程。在探查一定時間后，若未收到對方設備響應幀，自動進入休眠狀態，若收到對方設備響應幀，則進入正常的連接過程。同時，在連接過程與對方協商傳輸參數的過程中有一項窗口大小（windowssize）參數，它是指定接收方可緩沖多少個幀后再進行接收確認，其數值為1～7。在嵌入式系統存儲空間有限的情況下，可以采用默認值1進行數據的簡單確認，也就是接收到一個數據幀后立即進行確認。這樣既節省了資源又使代碼量更小，運行速度更快。
4嵌入式系統中紅外協議實現設計
筆者采用Sitronix公司的ST2204電路板為硬件平臺，處理芯片內核為65C02。ST2204電路板使用了集成的8位處理器，尋址能力達到了44M字節，并提供了低電壓檢測功能。由于2204集成了上述這些功能，非常適合省電、支持長電池壽命的手持移動設備嵌入式設計實現方案。在固件設計、軟件設計方面采用了匯編語言。65C02上的匯編采用存儲器映象方式，并廣泛使用了零頁尋址，因此使用起來十分方便、高效。整個設計實現可分為硬件設計和軟件設計兩部分。硬件設計包括電路設計和固件程序（Firmware）的編寫；軟件設計包括CRC數據編碼校驗、數據收發及主站（Primary）、輔站（Slave）狀態要流程實現等。
在硬件設計方面根據對設備的需求和硬件板芯片性能，可以設計出相應的電路在仿真板上進行實驗。固件程序和編寫可采用分塊的方法，例如初始化（Initilize）模塊、中斷處理（Interrupt）模塊、時鐘（Timer）事件處理模塊等。初始化模塊可根據硬件板的指南說明（Specification）提供的各個寄存器值設備初始化參數；中斷處理模塊可按照中斷向量表提供的入口地址編寫，其基本要求短小精悍，運行的時鐘周期與微處理器頻率和設備需求的波特率緊密相關。時鐘事情處理可根據硬件板提供的基本時鐘設備不同的時鐘精度，以滿足不同的需求。在紅外傳輸實際設計中定時器主要用于三個方向：第一是sniff探查過程中主站發廣播幀后輔站超時未響應的處理；第二是超時重發控制；最后一個是數據傳輸過程中輪轉時間片的控制。其中第三個方面要求的精度比較高，紅外協議制定的標準是在25ms～85ms之間。因此有必要把超時處理放在中斷處理。在程序編寫時使用信號量和程序計數器進行時間控制。其基本思路得設備一個程序計數器進行累加計時，當各自事情時間到達時分別設置三個信號量來標志事件處理，當事件處理完畢后重置各自信號量，轉入重新計時。
在軟件設計方面，要對發送的數據進行幀包裝（FrameWrapper），添加CRC16校驗，用匯編實現CRC算法比C稍微復雜些。一個主要的技巧是將要進行校驗的數據地址和CRC數據表的索引地址置入一個零頁的內存地址中，采用通用寄存器對其進行間接尋址。這樣就實現了C語言中的指針效果，可以比較方便地查詢CRC表。在數據收發應用中，分為主站（Primarystation）和輔站（slavestation）兩種角度。主站角度負責發起，建立連接，進行時間片輪轉調度等。輔站主要負責應答，響應命令。在一定條件下主站輔站角度可以互換，主輔站均可收發數據。
收發數據的中斷函數最重要也是底層的核心所在。在接收方首先公進行硬件初始化，設置UART接收初始化狀態并進行中斷允許標志設置（具體設置可以參考所選擇的電路板說明）等。當紅外數據到達后即會觸發一個UART中斷，系統處理完當前事件后便會根據中斷向量表提供的入口地址調用接收中斷處理接收數據。在接收過程中，UART會搜索匹配開始位和結束標志。接收完畢后，返回系統調用程序。在實際應用中，當接收完數據后，即可按裝收幀控制域判斷幀類型，并結合接收站所處的相應狀態機進行流程處理。下面是紅外接收數據的中斷程序源碼：
/*******************************************
*UARTReceiverInterruptServiceRoutine
********************************************/
ISR_URX:
pha
phx；壓棧，保存通用寄存器值
cld；清空十進制標志位
ldx#00001100B；允許接收，并設置可以接收下一字節
stx<USTR
ldxmBagLen
cpx#IrDAb_BAG_LEN;一個包的長度
bcsferr_over;溢出否
lda<UDATA
stamReadBuff,x;寫數據
lda<USTR
stamIrdaByteFlag;保存狀態標志位
incmBagLen;計數器++
bra?exit
?err_over;
smb0<mzIrdaBagFlag;溢出標志位
?exit;
plx;出棧，恢復通用寄存器值
pla
rti
關鍵詞：戰略管理資本運作企業文化治理結構
華為在20年前還是作坊式的小企業，如今銷售額達到160億美元；中興通訊由一間300萬元成立的小公司成長為年收入510億元人民幣的大型企業。為什么這兩個曾經不起眼的企業卻創造了驚人的業績？如何能使這些初步獲得成功的企業基業常青？本文對此進行了分析和探討。
一、中國通訊設備制造企業成功的因素分析
1、華為技術。（1）清晰的戰略定位。從華為公司的發展歷程可以看出，華為多年來一直堅持專業化戰略，在產品開發上一直實施業內聞名的“壓強戰略”，在決定成功的關鍵技術上“以超過主要競爭對手的強度配置資源，要么不做，要做就極大地集中人力、物力和財力，實現重點突破”。20多年的發展中，“壓強戰略”始終貫穿于華為的研發、營銷和企業文化建設等多各環節，這種清晰的專業化發展戰略定位讓華為心無旁鶩地致力于基礎通訊設備的研發，最終被思科列為未來最具競爭力的對手。
（2）強大的技術研發能力。中國沒有哪一家通信企業能像華為這樣每年都拿出超過銷售額10%的資金用于專門的產品研發，對一個前途未卜的3G持續投資上百億美元進行開發。華為這個在中國土生土長的民營企業在NGN網絡的研發上達到世界領先水平，順利實現由中低端路由器向高端路由器的轉換，最終擁有和國際通訊巨頭同場競技的實力。
（3）強勢企業文化。華為公司奉行的是“狼性文化”，狼的三大特性：敏銳的嗅覺；不屈不撓、奮不顧身的進攻精神；群體奮斗。“狼性文化”的主要表現是：華為在產品研發上大手筆投入，為開發產品而不計成本；為了企業持續發展，積極進行像狼一樣的市場攻伐。《華為基本法》第一條就寫道：“通過無依賴的市場壓力傳遞，使內部機制永遠處于激活狀態”。狼性文化促使華為始終為了自身的進步不停奮斗著。
（4）強大的市場營銷能力。華為的營銷戰在業界歷來以快、狠、準著稱，不管是在創業初期推行的“農村包圍城市”還是在發展過程中令對手嘆為觀止的客戶關系經營，華為的目標只有一個：拿到訂單，占領市場。作為公認的“營銷帝國”，華為總能采用最有效的營銷模式快速占領市場。
2、中興通訊。（1）明確的戰略定位。與華為的專業化發展戰略不同，中興一貫將自己的戰略定位在多元化、差異化上。20多年來中興通訊一向采取低成本穩定發展戰略，至今成為惟一擁有全套自主開發、自主品牌基站及交換系統的中國廠商。在研發與營銷投入上，中興并不像華為那么大手筆，中興租用的辦公樓都是不顯眼的辦公樓。
（2）市場導向，而非產品導向。2003年中興的銷售額曾歷史性地超過了華為。中興超越華為主要在CDMA和小靈通兩個產品上，表面上這只是兩個產品的問題，但實際卻是戰略的問題。中國聯通最開始選擇IS-95A增強型CDMA技術而放棄CDMA1X這種更為先進的技術，其重要原因是建設經營CDMA網絡的國家大都采用IS-95A技術。中興認準中國必然會采用成熟的技術而非最先進的技術才能保證網絡的安全可靠。
中興通訊開發小靈通產品可說是運用了“藍海戰略”。雖然小靈通被認為是被淘汰的技術，但中興通訊還是決定專門從事小靈通產品的設計和研發。在中興看來，中國農村面積廣闊，固定電話需求較少，用戶分布零散，但仍然需要鋪設大量的線路，纜線維護成本較高，小靈通通信可以解決有線通信實施過程中的難題。事實證明中興通訊公司的決策是正確的，小靈通為中興創造了豐厚的利潤。
（3）“中庸之道”的企業文化。從中興的發展歷程可以看出，中興一直采取穩中求進、低成本開發的戰略，這與中興的“中庸文化”有著密切關系。首先，中興能夠把握國內市場的每一個熱點。從GSM、CDMA到小靈通以及到現在的TD-SCDMA，中興幾乎能夠把握每一個國內市場的熱點。如在手機終端產品呈爆發性增長的2002年，中興通訊也沒被落下。中興通訊是國內唯一提供GSM、CDMA和PHS三大系列產品的手機生產企業，在CDMA、PHS手機上獲利豐厚。其次，中興擁有齊全的產品線。據說中興擁有世界上最齊全的產品線，“不將雞蛋都放在一個籃子里”是中興始終堅持的做法。
二、中國電信設備制造企業可持續發展中的問題分析
1、性價比優勢喪失。華為、中興在海外市場的成功，很大程度上歸于利用國內的人力成本優勢，向電信市場提供更具性價比的電信解決方案，挑戰成本極限。據統計，歐洲企業研發人員的年均工作時間只有1300—1400小時，而華為研發人員的年均工作時間卻達到了2750小時，是歐洲同行的兩倍。與此同時，華為研發的人均費用只有2.5萬美元/年，而歐洲企業研發的人均費用大約為12—15萬美元/年，是華為的6倍。正是依靠不計多干、苦干，華為在產品響應速度和客戶服務方面反應較快，研發投入產出比接近大多數西方公司的10倍，這就是華為低成本的核心所在。
電信設備企業的幾次大兼并，愛立信兼并馬可尼、阿爾卡特與朗訊合并、諾基亞與西門子合并，除了增強產品線和擴大市場覆蓋范圍的考慮以外，最大的希望還是節省成本。當華為還在奮力追趕北電、朗訊等二流電信設備商時，全球的電信設備市場只剩下愛立信、阿爾卡特—朗訊、諾基亞—西門子、思科和摩托羅拉等五大玩家，華為以前產品的性價比優勢逐步消失，而完成整合的巨頭們下一步的目標則必然會對準華為。
2、缺乏市場應變的戰略管理能力。國際電信巨頭在短時間內完成合并使我們看到了他們優秀的戰略管理和實施的能力。這種能力體現在對市場的清晰和完整的認識，對行業發展趨勢的有效把握，對市場挑戰和威脅的及時預警，對企業自身定位和戰略的理性的思考。
中國企業剛剛進入國際化競爭，在靈敏度和企業戰略應變上還需要加強。雖然華為也曾與馬可尼談判過收購，也曾同西門子商量過兼并，但是都沒有成功。由于中國企業應對變化的戰略不夠明確和肯定，在落實的細節上過多地糾纏、猶豫不定，并且缺少跨國并購經驗的經驗，導致了落實行動的遲緩。
3、技術研發能力不足。由于外國企業申請的專利太多，目前在許多領域已經形成了堅實的技術壁壘，如當前移動通信領域大部分專利仍掌握在日、美、韓等國手中，而且這些國家都擁有移動通信領域的世界級企業，如三星、松下、愛立信、日本電氣、高通等，專利的申請人也多是這些企業。現在由中國提交并被采納為國際標準的數量較少，領域狹窄。在20世紀90年代以前，國外的大制造企業的科研投入一般為年銷售額的4%左右，進入90年代后這種投入明顯加大，為10%左右。近年為了研究和開發3G移動技術和其他新技術，國外有的大公司對移動通信的科技投入提升到16%。就科研投入的比例而言，中國一些大的通信設備制造商的科研投入比例也相當大，但由于中國通信設備制造商的生產規模無法與國外大型制造商相比，所以從絕對值看，目前國內通信設備制造商的科研投入仍然很少，與國外存在較大的差距。科技投入低導致了中國通信制造企業自主開發創新能力的薄弱，
三、結論
經過20多年的發展，中興和華為這樣的中國電信設備制造企業通過自己不懈的努力，已經在很多重要技術領域取得重大突破，但在規模、技術、品牌等方面與跨國企業的差距依然很大。中國的電信設備制造企業在成功地實現了優秀到卓越的跨越之后，下一個關鍵的挑戰是如何使企業能基業常青。中國的電信設備制造企業必須進一步加強技術實力、市場運營能力和資本運營能力，這樣才能在激烈的國際市場競爭中保證企業的長久生存和發展。
【參考文獻】
[1]錢悅：世界主流通信制造企業整合對中國通信業的影響的研究[D].北京郵電大學，2007.
[2]成媛：我國通信設備企業發展戰略比較研究[D].華東師范大學，2007.
[3]王學人：以資本經營戰略推動我國電信企業國際化[J].WORLDTELECOMMUNICATIONS，2006（5）.
